Validace laboratorního testu pro predikci regenerace kostní tkáně (Rebone-test)

Pseudartróza (neboli 'nonunionions') je definována jako pohyb kosti, ke kterému dochází asi po 6 měsících od traumatické události v důsledku nedostatečného zhojení zlomeniny. Použití regenerativní medicíny k léčbě vzdorující pseudoartrózy je považováno za slibnou strategii na podporu konsolidace kostí. Mezi různými používanými přístupy byla široce používána lokální buněčná terapie založená na autologních mezenchymálních stromálních buňkách (MSC), v kombinaci s růstovými faktory nebo bez nich. MSC sídlí ve stromálním kompartmentu kostní dřeně, který lze získat z hřebene kyčelního kloubu. Růstové faktory mohou být odstraněny z destičkového gelu (PG), který se získá po aktivaci autologních koncentrátů destiček. Nicméně výsledky nedávných klinických studií ukazují, že výše zmíněný regenerativní přístup vykazuje poruchovost přibližně 30 % (Calori et al, 2008). Dostupnost laboratorního testu, který může předpovědět regenerační schopnost PG, může ortopedovi pomoci při rozhodování o regeneračním přístupu, např. používat nebo nepoužívat autologní koncentráty krevních destiček nebo posílit použití autologních derivátů s rekombinantními faktory. Důvodem pro použití koncentrátů krevních destiček u pseudoartrózy je významné snížení osteoinduktivních růstových faktorů pozorovaných v místě léze (Gandhi et al., 2005 ). Destičkový gel napodobuje to, co se fyziologicky děje po jakémkoli poranění kosti, kdy jsou krevní destičky zachyceny ve sraženině ve fibrinové matrici. Aktivace krevních destiček určuje uvolňování různých růstových faktorů podporujících hojení kostí. Optimální hladina a poměr růstových faktorů a jejich synergické účinky by měly být účinnější než jednotlivé rekombinantní molekuly, i když nejsou k dispozici žádné údaje o nejdůležitějších molekulách a jejich optimálním množství. V této souvislosti by mohl být test mineralizace in vitro platným nástrojem pro hodnocení proosteogenní aktivity gelu krevních destiček, čímž by se zabránilo měření nesčetného množství látek pocházejících z krevních destiček.

Cílem studie je zjistit, zda hodnocení proosteogenní aktivity autologního séra může predikovat účinnost PG v regeneraci kostní tkáně u pacientů s nesrůstem dlouhých kostí. Odůvodnění je založeno na následujících problémech:

• u 30 % nesrůstů dlouhých kostí léčených PG nedochází ke konsolidaci kosti (Calori et al, 2008);
• podíl růstových faktorů v séru je srovnatelný s podílem pozorovaným v destičkovém gelu po aktivaci, i když je koncentrace nižší;
• autologní sérum je schopno podporovat „in vitro“ osteogenní diferenciaci MSC a tvorbu minerálních nodulů (mineralizační test) (Granchi et al, 2010);
• korelace mezi mineralizací „in vitro“ a regenerační schopností byla prokázána v různých experimentálních modelech (De Bari et al, 2008);
• předběžná data získaná v naší laboratoři ukázala, že u pacientů postižených vrozenou pseudoartrózou tibie je přítomnost osteoindukčních růstových faktorů v séru základním požadavkem pro zajištění účinnosti lokální buněčné terapie MSC a PG (předložený článek).

Aby bylo možné vyhodnotit schopnost autologního séra indukovat mineralizaci in vitro, výzkumníci použijí test bioaktivity (mineralizační test). Za tímto účelem budou vzorky séra pacientů kandidátů na léčbu MSC a PG odebrány den před operací a použity pro kultivaci normálních MSC, jejichž schopnost mineralizace in vitro bude předem ověřena ve standardních kultivačních podmínkách.

Bude provedena další analýza, aby se zjistilo, zda jsou proosteogenní vlastnosti zachovány v průběhu času, a vzorky séra budou odebrány 1 měsíc před operací.

Aby bylo možné určit, zda je proosteogenní aktivita séra schopna předvídat a rozlišovat mezi jednotlivci, kteří dosáhnou nebo nedosáhnou konsolidace kosti, budou laboratorní výsledky korelovány s klinickými a radiografickými výsledky po 12 měsících, kdy budou pacienti považováni za zahojený nebo nevyléčený.